Исследование оптических характеристик диэлектрических материалов радиационно-газодинамических энергетических установок высокой плотности мощности - page 6

ных плоских шлифованных образцов высокотемпературных диэлек-
триков [(
α
-Al
2
O
3
)
, SiO
2
, BNC] для ряда стандартных лазерных ча-
стот (
λ
1
= 0
,
241
;
λ
2
= 0
,
4416
;
λ
3
= 0
,
6328
;
λ
4
= 0
,
693
;
λ
5
= 1
,
03
;
λ
6
= 10
,
6
мкм) и усредненные спектрально-групповые коэффициен-
ты отражения
R
λ
)
в ВУФ-области спектра (при
Т
300
K) для
диапазонов энергий квантов
1
9
,
24
. . .
11
,
2
эВ;
2
12
,
1
. . .
22
эВ;
3
15
,
8
. . .
28
эВ;
4
21
,
6
. . .
50
эВ;
5
24
,
6
. . .
65
эВ.
Хорошая воспроизводимость экспериментальных результатов
R
(
λ
л
)
на лазерных частотах зондирования и
R
λ
)
(при ВУФ-широкополос-
ном) в диапазоне температур
T
300
. . .
850
0
K позволяет выявить
основные закономерности частотного распределения коэффициентов
отражения в ИК-ВУФ-областях спектра данного класса конструкцион-
ных материалов, которые могут быть использованы для спектрально-
энергетического оптимизационного анализа лучевых энергоустановок
с применением стандартного фотометрического оборудования.
В температурном диапазоне
850
< T <
1900
K регистрирует-
ся значительный (
30 %
) разброс значений
R
λ
)
в ВУФ-области
спектра, что требует статистического анализа инструментальной по-
грешности в каждом спектральном интервале (
2
. . . hν
5
)
и дальней-
шего развития экспериментальной технологии изучения спектрально-
энергетических зависимостей
R
λ,
Т
, I
0
)
с использованием вто-
ричных метрологических эталонов [9]. Характерной особенностью
зависимостей
R
(
I
0
)
(рис. 4) для полимерных мишеней является на-
личие максимумов отражения, достигаемых (как и начало резкого
роста интегрального коэффициента отражения) в области сверхпо-
роговых для развития волны термической ионизации (плазмообра-
зования) значений
I
0
(
I
0
I
0
)
. При плотности мощности пото-
ка излучения
I
0
>
10
7
Вт/см
2
и падении излучения по нормали на
плоскую мишень (рис. 5) диаграмма направленности рассеянного ла-
зерного излучения, соответствующая различной ориентации мише-
ни относительно зондирующего луча, заметно отличается от закона
Ламберта — поворот плоской мишени на угол 45
приводит к рас-
ширению диаграммы направленности и смещению ее вершины на
угол
θ
50
. При увеличении плотности мощности потока лазерного
излучения до
I
0 max
2
10
8
Вт/см
2
угол поворота диаграммы напра-
вленности уменьшается до
θ
20
. Интегрирование диаграммы
направленности (для нормального угла падения) в пределах полу-
сферы дает значение направленно-полусферичекого коэффициента
отражения
R
(
λ
1
) 55
%. Результаты этих измерений, также как и от-
носительно слабая зависимость диаграммы направленности от угла
ориентации мишени при
I
0
>
5
10
7
Вт/см
2
, соответствуют теоретиче-
ски анализируемым в работе [9] значениям этой величины для более
20
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 4
1,2,3,4,5 7,8,9,10
Powered by FlippingBook